3Dプリントのプロセスでは、レイヤーセパレーション、レイヤースプリッティング、あるいはデラミネーションと呼ばれる現象があります。 これは、3Dプリントの一部のレイヤーが前のレイヤーと適切に接着しないことで、プリントの最終外観を台無しにする現象です。

レイヤーの分離を修正する方法はいくつかあり、通常、かなり迅速に解決できます。

また、レイヤーの高さを下げたり、フィラメントの品質をチェックしたり、押し出し経路をきれいにしたりしましょう。 エンクロージャーを使用すると、レイヤーの分離や分割を修正するのに役立ちます。

レイヤーの分割を修正するために、他の多くの方法が機能します、完全な答えを得るために読み続けてください。

3Dプリントでレイヤーの分離や分割が発生するのはなぜですか？

3Dプリントは、モデルを何層にも重ね、その上にプリンターで印刷します。 製品の強度を確保するためには、すべての層を接着する必要があります。

印刷物にひびが入ったり、層が剥がれたりしないように、層間接着が必要なのです。

レイヤーの結合がうまくいっていないと、モデルが割れてしまったり、違うところから持ってくるようになったりすることがあります。

さて、今回は3Dプリントのレイヤーが分離・分割してしまう原因についてお伝えします。 3Dプリントのレイヤー分離・分割の原因となっている問題を以下に列挙します。

1. プリント温度が低すぎる
2. 流量が遅すぎる
3. プリントの冷却が適切でない
4. レイヤーの高さに対してノズルサイズが適切でない
5. 高印刷速度
6. 押出機の通路がきれいでない
7. フィラメントの取り違え
8. エンクロージャーを使用する

3Dプリントのレイヤー分離や分割を修正する方法とは？

3Dプリントの層分離や分割は、深刻な欠陥を与えるので、かなり簡単に見つけることができます。 上図のように、さまざまな要因によってかなり悪化することがあります。

層間剥離の原因がわかったところで、他の3Dプリントユーザーがどのようにこの問題を解決しているのかを見てみましょう。

下の動画では、その解決策をいくつか紹介しているので、ぜひチェックしてみてください。

1.印刷の温度を上げる

押出機の温度が必要な値より低いと、出てくるフィラメントが前の層にくっつかず、層の密着度が低くなるため、層分離の問題に直面することになります。

あとは、温度を少しずつ上げていくことです。

• 押出機の平均温度を確認する
• 5℃間隔で昇温を開始する。
• 粘着力の向上が確認できるようになるまで、続けてください。
• 一般に、フィラメントが暖かくなるほど、層間の結合は良くなる

2.フロー/エクストルージョンレートを上げる

ノズルから出るフィラメントの流量が遅いと、層と層の間に隙間ができてしまい、層と層が密着しづらくなります。

溶けたフィラメントをより多く押し出し、層が密着するように流速を上げることで、層分離を防ぐことができます。

• フローレート/押出倍率を上げ始める
• 2.5%の間隔で流量を増やす
• もし、過剰な押し出しやブロブが発生するようになったら、ダイヤルを戻してください。

3.プリント冷却の改善

冷却がうまくいかないということは、ファンがうまく作動していないということです。 ファンが最高速度で作動していると、レイヤーはすぐに冷えてしまいます。 レイヤー同士をくっつける機会を与えず、ただただ冷やし続けてしまうのです。

• ファンの回転数を上げ始める。
• また、エクストルーダーに取り付けるファンダクトを使えば、冷気を直接3Dプリントに当てることができます。

素材によっては、冷却ファンとの相性があまり良くないものもあるので、必ずしも実施できる修正ではありません。

4.レイヤーの高さが大きすぎる/レイヤーの高さに対してノズルの大きさが合っていない

ノズルの高さに比べてノズルの使い方が間違っていると、特に層分離のような印刷に支障をきたすことがあります。

ノズル径は0.2～0.6mmが多く、そこからフィラメントが出て印刷されます。

隙間やクラックのない確実な層間接着を実現するために、以下のことを実施してください：

• 層高がノズル径より20％小さくなるようにする。
• 例えば、0.5mmノズルの場合、0.4mmより大きいレイヤーハイトは望めません
• ノズルを大きくすると、より強固な接着が可能になります。

5.印刷速度を遅くする

印刷速度が速すぎると、層が密着せず、結合が弱くなるので、印刷速度を調整する必要があります。

• スライサーの設定で印刷速度を下げる
• 10mm/s間隔で調整する

6.クリーンエクストルーダーパスウェイ

押出機の経路がきれいでなく、目詰まりしていると、フィラメントが出にくくなり、印刷工程に影響が出ることがあります。

エクストルーダーの目詰まりの有無は、エクストルーダーを開けて直接手でフィラメントを押して確認することができます。

フィラメントが詰まっているのであれば、そこに問題があると思います。 ノズルとエクストルーダーのクリーニングをすれば解決すると思います：

• 真鍮製のワイヤーが付いたブラシを使用すると、ゴミをきれいに取り除くことができます。
• ノズル内の粒子を鍼で壊して効果を上げる
• コールドプル用のナイロンフィラメントを使えば、ノズルをきれいにすることができます

押出システムを分解して、底から上まできれいに掃除することが良い解決策になることもあります。 エンクロージャーを使用していない場合、3Dプリンターにほこりがたまりやすくなります。

7.フィラメントの品質を確認する

フィラメントの中には、保存状態が厳密でなくても、時間が経つと吸湿して弱くなったり、品質が落ちたりするものもありますから。

• 良質なプリントのために、良質なフィラメントを購入しよう
• フィラメントは使用前と使用後に乾燥剤と一緒に密閉容器に入れて保管してください（特にNylon）。
• フィラメントをオーブンで低めの設定で数時間乾燥させてみて、より効果が出るかどうか試してみてください。

フィラメントの種類によってオーブンの設定が異なるため、All3DPによる一般的な温度を紹介します：

• PLA: ~40-45°C
• ABS: ~80°C
• ナイロン：～80

完全に乾燥させるために、4～6時間オーブンで放置することになりますね。

8.エンクロージャーを使用する

エンクロージャーを使うのは最後の選択肢ですが、他のものがうまく動作しない場合や、寒い環境で作業する場合に使用することができます。

• エンクロージャーを使用して動作温度を一定に保つことができる
• レイヤーの接着に十分な時間を確保する
• そのときは、ファンの回転数を遅くしておくとよい

全体として、レイヤーの分離は、上記のような多くの原因が考えられます。 原因を特定し、対応する解決策を試してみてください。